Kit para Experiencias de Hidrostática -Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez
INF ORME N° N ° 003 / LABORATORIO LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS / CAP. IC / UANCV– UANCV – 2014
A
:
Ing. QUISPE VILCA, Cesar Rolando Docente del curso de LABORATORIO LABORATORIO DE MECAICA M ECAICA DE !LUIDOS
DE
: Alu"no del curso de LABORATO LABORATORIO RIO DE MECAICA DE !LUIDOS
ASUNT O
:
Pr#ct$ca de La%orator$o & ''( )ESA*O E EL BACO +IDRAULICO DE BASE -IT PARA EPERIECIAS DE +IDROSTATICA/
FECHA
:
00 de 1un$o del 0'23
Me es grato d$r$g$r"e a Ud. Con la 4$nal$dad de 5oner es su conoc$"$ento el $n4or"e de 5ract$ca de ca"5o & ''( )ESA*O E EL BACO +IDRAULICO DE BASE -IT PARA EPERIECIAS DE +IDROSTATICA/ +IDROSTATICA / del curso de la%orator$o de Mec#n$ca de !lu$dos !lu$dos del Cuarto se"estre, se"estre, real$6ado el d$a Lunes '7 de 1un$o del 5resente a8o, la 5ract$ca 4ue real$6ada en el La%orator$o de +$dr#ul$ca de la Un$9ers$dad And$na :stor C#ceres Vel#s;ue6 de 1ul$aca.
En cuanto $n4or"o 5ara los 4$nes 5ert$nentes<
ATTE.
================ Alu"no del Curso
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PRESENTACIÓN Se8or docente del Curso de La%orator$o Mec#n$ca de !lu$dos de la Carrera Acad:"$co Pro4es$onal de Ingen$er>a C$9$l de la Un$9ers$dad And$na :stor C#ceres Vel#s;ue6, 5ongo a 9uestra cons$derac$?n el In4or"e de la tercera 5r#ct$ca de la %ora to r$ o t$tulado< )ESA*O E EL BACO +IDRAULICO DE BASE -IT PARA EPERIECIAS DE +IDROSTATICA/
El 5resente tra%a@o 5retende cu%r$r un $"5ortante ca"5o de actuac$?n de los Ingen$eros co"o es el de<
• •
Mane@o ut$l$6ac$?n del %anco $dr#ul$co. Esta%$l$6ar el 4lotador en el agua
Estas son algunas de las act$9$dades ;ue se real$6aron, donde o co"o estud$ante de Ingen$er>a C$9$l 5r?$"o Ingen$ero C$9$l se "e e$g$r# acerlo con la "aor 5rec$s$?n 5os$%le, ut$l$6ando los ":todos a5aratos adecuados.
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INTRODUCCIÓN
Per"$te el estud$o del co"5orta"$ento de un 4lotador %a@o la 5res$?n del agua de los 4actores ;ue deter"$nan su esta%$l$dad.
Un 4lotador de 4or"a rectangular 4lota so%re el agua 5osee un #r%ol ;ue t$ene un contra5eso el cual su"$n$stra so%re la escala graduada, la $ncl$nac$?n del "$s"o. Se 9er$4$cara ;ue la $nesta%$l$dad se o%t$ene cuando %ar$centro "etacentro est#n a la "$s"a altura. Los resultados e5er$"entales 5ueden ade"#s ser co"5arados con los 9alores te?r$cos, 5ara luego ser calculados con los datos o%ten$dos
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OBJETIVOS DE LA PRCTICA
OBJETIVOS !ENERAL
El o%@et$9o de esta 5r#ct$ca es o%ser9ar ;ue la su5er4$c$e l$%re de un l>;u$do en re5oso es s$e"5re or$6ontal as> co"o el e4ecto del 4lu@o so%re la su5er4$c$e l$%re. Ta"%$:n se 9er$4$cara el 5r$nc$5$o de Ar;u>"edes el 5r$nc$5$o de 5ascal.
OBJETIVOS ESPEC"FICO
•
Per"$te el estud$o del co"5orta"$ento de un 4lotador de los 4actores ;ue deter"$nan su esta%$l$dad.
•
Un 4lotador de 4or"a rectangular 4lota so%re el agua 5osee un #r%ol ;ue t$ene un contra5eso el cual su"$n$stra so%re la escala graduada, la $ncl$nac$?n del "$s"o.
•
Se 9er$4$cara ;ue la $nesta%$l$dad se o%t$ene cuando %ar$centro "etacentro est#n a la "$s"a altura.
•
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Los resultados e5er$"entales 5ueden ade"#s ser co"5arados con los 9alores te?r$cos.
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MARCO TEORICO
HIDROSTATICA La $drost#t$ca es la ra"a de la "ec#n$ca de 4lu$dos ;ue estud$a los 4lu$dos en estado de re5oso es dec$r, s$n ;ue e$stan 4uer6as ;ue alteren su "o9$"$ento o 5os$c$?n. Rec$%en el no"%re de 4lu$dos a;uellos cuer5os ;ue t$enen la 5ro5$edad de ada5tarse a la 4or"a del rec$5$ente ;ue los cont$ene. A esta 5ro5$edad se le da el no"%re de 4lu$de6. Son 4lu$dos tanto los l>;u$dos co"o los gases, su 4or"a 5uede ca"%$ar 4#c$l"ente 5or escurr$"$ento de%$do a la acc$?n de 4uer6as 5e;ue8as. Los 5r$nc$5ales teore"as ;ue res5aldan el estud$o de la $drost#t$ca son el 5r$nc$5$o de Pascal el 5r$nc$5$o de Ar;u>"edes.
P RINCIPIO DE PASCAL El 5r$nc$5$o de Pascal a4$r"a
;ue
la 5res$?n a5l$cada so%re
un 4lu$do
no
co"5res$%le conten$do en un rec$5$ente $nde4or"a%le se trans"$te con $gual $ntens$dad en todas las d$recc$ones a todas 5artes del rec$5$ente. Este t$5o de 4en?"eno se 5uede a5rec$ar, 5or e@e"5lo en la 5rensa $dr#ul$ca la cual 4unc$ona a5l$cando este 5r$nc$5$o. De4$n$"os co"5res$%$l$dad co"o la ca5ac$dad ;ue t$ene un 4lu$do 5ara d$s"$nu$r el 9olu"en ;ue ocu5a al ser so"et$do a la acc$?n de 4uer6as.
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PRINCIPIO DE AR#U"MEDES El 5r$nc$5$o de Ar;u>"edes a4$r"a ;ue todo cuer5o s?l$do su"erg$do total o 5arc$al"ente en un 4lu$do e5er$"enta un e"5u@e 9ert$cal ac$a arr$%a con una 4uer6a $gual al 5eso del 9olu"en de 4lu$do desalo@ado. El o%@eto no necesar$a"ente a de estar co"5leta"ente su"erg$do en d$co 4lu$do, a ;ue s$ el e"5u@e ;ue rec$%e es "aor ;ue el 5eso a5arente del o%@eto, :ste 4lotar# estar# su"erg$do s?lo 5arc$al"ente.
$IT PARA E%PERIENCIAS DE HIDROSTTICA E5er$"entac$?n con el $nstru"ento
Cada e@erc$tac$?n est# 5res$d$da 5or una %re9e descr$5c$?n de las 4$nal$dades ;ue se 5ro5one des5u:s s$gue una descr$5c$?n acerca de las "odal$dades de las 5rue%as de la cone$?n entre los d$st$ntos ele"entos del %anco en el cual se real$6an estas 5rue%as.
La e@erc$tac$?n se conclue con una 5arte ;ue se re4$ere a la $nter5retac$?n de los resultados en esta 5arte se recuerdan las noc$ones te?r$cas ;ue son la %ase del 4en?"eno o%ser9ado.
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En el desarrollo de esta 5r#ct$ca se "uestra el 5roced$"$ento de cada uno de las c$nco 5rue%as real$6adas en el la%orator$o su c#lculo de cada uno de ellos. Las 5rue%as 4ueron los de o%ser9ac$?n de la su5er4$c$e l$%re del agua en re5oso, el e4ecto del 4lu@o so%re el 4lotador la 9er$4$cac$?n la 9er$4$cac$?n de los datos F, *G el c#lculo de datos con las 4?r"ulas<
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P = 12 N
Luego de ;ue se o%tengan los datos de la lectura, ace"os los c#lculos res5ect$9os con los datos o%ten$dos ree"5la6ando en la 4or"ula antes "enc$onada el llenado res5ect$9o de los datos calculados en la s$gu$ente ta%la<
&
'(()
%
'(()
S *+,*
'N)
S -.
'N)
E#UIPOS A UTILIAR $ ++ E--*+5 6- H6758*+ El H$t est# co"5uesto 5or<
Un rec$5$ente de 5le$gl#s trans5arente dotado de to%eras 5ara la al$"entac$?n la descarga
Regla ":tr$ca 5ara la detecc$?n de la su5er4$c$e l$%re del agua.
D$s5os$t$9os 5ara el a5oo de la %alan6a.
0 5er4$les 4lotadores de 4or"a d$9ersa Fcon relat$9os 5aneles 5ara la 4$@ac$?n a la %alan6aG
El rec$5$ente est# a5oado d$recta"ente so%re el %anco %ase +7.D o %$en de 4uente eterna.
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UBICACIÓN DE LA PRCTICA
FECHA
: Lunes '7 de 1un$o del 0'23
LU!AR
: La%orator$o de "ec#n$ca de !lu$dos de la C.A.P. I.C.
HORA DE INICIO
: '3<'' 5"
HORA DE CULMINACION
: J<'' 5"
CLIMA
: soleado
LU!AR DE LA PRCTICA
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DESARROLLO DE LA PRCTICA
Antes de real$6ar esta 5r#ct$ca se tu9o ;ue llenar el rec$5$ente de 5le$gl#s con agua asta c$erto n$9el 5ara 5oder acer las 5rue%as sus res5ect$9as lecturas.
PRIMERO
: Monte en la %alan6a el cuer5o 4lotador con etre"os 5lanos o con etre"os ca4lanados
SE!UNDO
: Des5lace la "asa K asta o%tener el e;u$l$%r$o de la %alan6a. La "asa P de%e estar en el cero de la escala.
TERCERO
: Ponga la %alan6a en el rec$5$ente colo;ue la regla "et#l$ca con el cero en corres5ond$ente del 9:rt$ce $n4er$or del cuer5o.
CUARTO
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: llena"os el rec$5$ente de 5le$gl#s con agua asta leer en la
Kit para Experiencias de Hidrostática -Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez regla una altura 23'"".
#UINTO
: Des5lace la "asa K ac$a la dereca o $6;u$erda asta o%tener el e;u$l$%r$o del s$ste"a.
SE%TO
: Lea el 9alor de )/ 5oner en el cuadro las lectura real$6ada
SEPTIMO
: Segu$da"ente %a@a"os el agua a una altura en * de
OCTAVO
: Luego "o9e"os la "asa K asta o%tener un e;u$l$%r$o del s$ste"a.
NOVENO
: lea el 9alor ), */ escr$%$r en el cuadro las lecturas real$6adas.
DECIMO
: Re5et$"os las o5erac$ones de J 9eces asta 9ol9er a 5oner la "asa K cerca de cero.
DATOS OBTENIDOS EN LA PRCTICA
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Y (!
" (!
# calc$ (N!
# Exp$ (N!
140
215
9.60
11.22
144
218
10.16
11.47
133
194
8.67
9.97
115
158
6.48
7.82
97
126
4.61
6.01
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P = 12 N
CONCLUCIONES La 4$nal$dad de esta 5r#ct$ca es de"ostrar ;ue una su5er4$c$e $n"ersa rec$%e un e"5u@e, lla"ado e"5u@e $drost#t$co, ;ue de5ende del #rea de la su5er4$c$e de la altura de su %ar$centro "ed$da desde la su5er4$c$e l$%re.
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Kit para Experiencias de Hidrostática -Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez La 5rue%a del e"5u@e $drost#t$co es sa%er lo ;ue el e"5u@e genera en d$9ersos ca"5os, a 5ueda ser en un reser9or$o o una 5$sc$na, etc
RECOMENDACIONES Se reco"$enda ;ue el l>;u$do FaguaG est: l$"5$a l$%re de suc$edad tras5arente, a ;ue esto audara a 5oder acer una lectura de "anera 4#c$l.
Ta"%$:n se reco"$enda ;ue al "o"ento de acer la lectura de los 5untos , * el agua este co"5leta"ente est#t$co F;ue no se "ue9aG a ;ue as> 5odre"os tener una "e@or 5rec$s$?n de lectura 5ara nuestro calculo
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BIBLIO!RAFIA
CLAUDIO MATAIX. "MECÁNICA DE FLUIDOS Y MÁQUINAS HIDRÁULICAS" . ED. HARLA
RONALD V. GILES. "MECÁNICA DE LOS FLUIDOS E HIDRÁULICA" ED. MC GRAW HILL
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